Устройство для контроля концентрации активного ила в процессе очистки сточных вод

 

О П И С А Н И Е ()947080

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик Социалнсткчвскик реслублкк (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.80(21) 3211402/23 26 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.82.Бюллетень М28

Дата опубликования описания 02 08.82 (51) M. Кл.

С 02 F 3 00

O 05 Р 27/00 фвудврствапай кввпивт

СССР ае делаем кзебретеккй и открыткй (53) УДК 66.012.. 1(088.8) А . Н. Доманский, И. И. Соловьев, Л Б. Ч®фшева, Г.. олбасов, В. И. Терентьев, А. Г. Михальченко, ф. Даннэ и А . Г. Безденежных

Xl ф, t с с

Центральная станция аэрации Упраййпттия*.- Водоканал /

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ KOHIIEHTPAUHH

АКТИВНОГО ИЛА В ПРО11ЕССЕ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ИзобреТение относится к очистке сточ,ных вод и может быть использовано в водоподготовке.

Известно устройство для контроля конценттжции активного ила в процессе очист-5 ки сточных вод, содержащее датчик, выполненный в виде автоматического двухканального оптически компенсированного фотометра с одним фотоприемником, и из1О мерительный блок. В этом устройстве активный ил непрерывно циркулирует через рабочий канал кюветы. В эталонный канал заливается питательная среда или дистиллированная вода. Изменение концентрации суспензия вызывает разность интенсивнос« тей световых потоков, проходящих через рабочий и эталонные каналы, которые и отсчитываются измерительным блоком.

Для увеличения чувствительности фотометра используют нейтральные светофильтры и сменные кюветы с разной толщиной пробы ила. Влияние цветности ила исключается за счет измерения в инфракрасной области спектра. Светофильтр поглощает излучение в видимой области спектра 1).

Недостатком устройства является то, что оно измеряет концентрашпо не активного ила, а всей суспенэии, включая механические примеси, поэтому погрешность измерения велика. Устройство сложно, так как оптическая плотность ила велика и необходима специальная схема обработки слабых сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля концентрации активного ила в процессе очистки сточных вод, содержащее источник света, кварцевую кювету для протока активного ила, фотоэлектронный умножитель, усилитель, блок регистрации, два блока световых фильтров, выполненных в виде монохроматоров, и две оптические системы, представляющие две линзы, причем источник света через монохроматоры, линзы и кювету оптически связан с фотоэлектронным умножителем (2) ров,. настроенных на длины волн А= 260290нм. В этой спектральной области расположен максимум спектра возбуждения люминесценции актйвногo ила. Регистрация осуществляется вторым блоком световых фильтров в области длин волн Л =

= 350 нм либо соответствующей системой светофильтров, настроенных на длины волн g = 330 - 370 нм, на которых обнаружена максимальная люминесценция активного ила, Питание источника 1 света и фотоэлектронного умножителя 7 производится от высоковольтных выпрямителей 8.

Сетчатый фильтр 9, проточная кювета 10, ультразвуковой диспергатор 11 с вибратором 12 лредпазпачены для подготовки пробы к измерению. При этом сетчатый фильтр 9 и проточная кювета:10 *оследовательно соединены гидравлически с кварцевой кюветой 4., а вибратор 12 размешен в проточной кювете 10. В устройстве имеется также усилитель 13 и блок

14 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Проба с активным илом поступает нредварительно на сетчатый фильтр 9, где она очишается от крупных (более

1мм) инородных включений. Затем в проточной кювете 10 с помощью ультразвукового диспергатора 11 с вибратором 12 осуществляют гомогенизацию пробы. Дело в том, что активный ил является крупнодисперсионной системой за счет агрегации входящих в его состав микроорганизмов, и для проведения корректных измерений необходима диспергация до размеров индивидуальных компонентов. Гомогенизированная проба поступает в кварцевую кювету 4, где и проводится ее анализ. Для этого пробу возбуждают с помощью источника 1 света в диапазоне длин волн .= 260 - 290 нм. Как оказалось, в этом диапазоне происходит поглощение света, соответствующее максимальному выходу люминесценции активного ила, Возбужденную люминесценцию регистрируют в области 330 - 370 нм.

Такое выполнение устройства позволяет регистрировать концентрацию только активного ила без иных включений, что особо важно при автоматизации процессов биологической очистки. Люминесценцию регист рируют с помощью фотоэлектронного умножителя 7, усиливают сигнал и записывают его в блоке 14 регистрации, в котором измеренным значениям приводят в соответствие концентрации ила. Последнее осуществляют после калибровки устройства.

3 947080 4

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно работает не на линейном участке характеристики, поэтому точность измерения мала. Кроме того; устройство предполагает проведение только дискретных измерений.

1{ель изобретения — обеспечение непрерывности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит щ ультразвуковой диспергатор с вибратором, сетчатый фильтр и проточную кювету, при этом вход кварцевой кюветы связан с выходом про очной кюветы, вход которой соединен с выходом сетчатого фильтра, i{a чертеже представлена схема устлой,. ства.

Устройство состоит из источника 1 света, в качестве которого может быть применсна ртутная лампа, например, типа

СВД-120А. Источник ..1 света оптически через первый блок 2 светофильтров, первую оптическую систему 3, кварцевую кювету 4, вторую оптическую систему 5 и второй 6 блок светофильтров связан с фотоэлектронным умножптелем 7. Эти устройства предназначены для возбуждения люминесценции взвеси «ктивного ила, протекающего через кварцевую кювету 4, и регистрации люминесценции, испускаемой этой взвесью. Проточная кварцевая кювета определяет диапазон анализируемых концентраций и порог чувствительности. Экспериментально установлено, что оптимальная толщина фотометрируемого слоя, обеспечивающего линейный характер градуировочной характеристики в диапазоне концентраций 0 - 5 г/л при сохранении необходим ой чувс твительности анализа, равна 0,1 - 0,5 мм. Далее, в да связи с тем, что фотометр работае r на принципе регистрации люминесценции от передней стенки кюветы, то кварцевая кювета 4 повернута к оптической оси первого блока 2 светофильтров и первой оптической системы 3 на угол равный 1535, а оптическая ось второго блока 6 светофильтров и второй оптической системы 5 перпендикулярна плоскости. передней стенки кварцевой кюветы 4.

Такое выполнение оптической системы позволяет максимально избавиться от отраженного кюветой света, т. е. повысить: чувствительность и точность измерения.

Спектрщтьная область возбуждения выбирается с помощью первого блока 2 световых фильтров. В качестве него можно испольэовать монохроматор при настройке на Л= 280 им либо систему светофильт80

5 9470

Для калибровки можно использовать классический количественный метод определе: ния белка - метод Лоури.

Таким образом, наличие новых элемен- g тов, связей между ними и иного их выполнения выгодно отличает предлагаемый объект от прототипа и позволяет повысить точность измерения при сохранении линейной градуировочной характеристики в l0 диапазоне концентраций 0 - 5г/л и обеспечить непрерывность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля концентрации .активного ила в процессе очистки сточных вод, содержащее источник света, связанный с фотоэлектронным умножителем рэ через последовательно соединенные первый блок светофильтров, первую оптическую систему, кварцевую кювету, второй блок светофильтров и вторую оптическую систему, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности контроля, оно дополнительно содержит ультразвуковой диспергатор с вибратором, сетчатый фильтр и проточную кювету, при этом вход кварцевой кюветы связан с выходом проточной кюветы, вход которой соединен с выходом сетчатого фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попкович Г. С. Основы автоматики и автоматизации водопроводно-канализационных сооружений. М., 1975, с. 336.

2. Столяров К. П. и др. Введение в люм инес центный анализ неорганических веществ. Л., Химия", 1967, с. 139.

ВНИИПИ Заказ 551 3/34 Тираж 981 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4